Задачи и основные понятия кинематики

Содержание
  1. Кинематика. Теория и формулы для ЕГЭ + шпаргалка
  2. 1. Равномерное движение
  3. 2. Движение с постоянным ускорением
  4. Дополнительные материалы по кинематике
  5. Тема 1.6. Основные понятия кинематики — Техническая механика
  6. В кинематике изучают зависимости между пространственно-временными характеристиками механического движения. Поэтому кинематику называют также геометрией движения
  7. Обычно кинематику подразделяют на две части — кинематику точки и кинематику твердого тела
  8. Промежутком времени называется время, протекающее между двумя физическими явлениями. Моментом времени называют границу между двумя смежными промежутками времени. Начальным момен­том называется время, с которого начинают отсчет времени
  9. Основной задачей кинематики точки является изучение законов движения точки. Зависимость между произвольными положениями движущейся точки в пространстве и времени определяет закон ее движения. Закон движения точки считают известным, если можно определить положение точки в пространстве в произвольный момент времени. Положение точки рассматривается по отношению к вы­бранной системе координат
  10. Направление вектора v указано на рис. 6
  11. 1. Основные понятия
  12. 3. Способы задания движения точки
  13. Кинематика точки
  14. Основные понятия кинематики

Кинематика. Теория и формулы для ЕГЭ + шпаргалка

Задачи и основные понятия кинематики

Механическое движение – изменение положения тела относительно других тел с течением времени. Способы описания: словесный, табличный, графический, формулами.

Материальная точка – тело, собственными размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Траектория – линия, которую описывает материальная точка при своём движении в пространстве. По виду траектории все движения делятся на прямолинейные и криволинейные.

Система отсчёта – часы и система координат, связанные с условно выбираемым телом отсчёта (наблюдателем).

Относительность движения – различие скорости, направления и траектории движения в различных системах отсчёта.

Перемещение – вектор, проведённый из начального положения материальной точки в её конечное положение.

1. Равномерное движение

1.1. Равномерное прямолинейное движение

Равномерное движение – движение тела, при котором за равные интервалы времени оно преодолевает равные части пути.

Скорость равномерного движения равна отношению пройденного пути к интервалу времени, за который этот путь пройден.

Скорость равномерного прямолинейного движения равна отношению перемещения к интервалу времени его совершения.

Уравнение равно-прямолинейного движения x = xo + υoxt показывает, что координата линейно зависит от времени.

Мгновенная скорость равна отношению перемещения к бесконечно малому интервалу времени, за который оно произошло.

1.2 Равномерное движение по окружности (равномерное вращение)

Равномерное движение по окружности — это движение, при котором материальная точка за равные промежутки времени проходит равные по длине дуги окружности.

Равномерное движение тела по окружности — это частный и наиболее простой случай криволинейного движения. Хотя при таком движении модуль скорости остается постоянным, это движение с ускорением, которое является следствием изменения направления вектора скорости.

2. Движение с постоянным ускорением

Равноускоренное движение – движение, при котором мгновенная скорость за любые равные интервалы времени меняется одинаково.

Мгновенное ускорение равно отношению изменения мгновенной скорости тела к бесконечно малому интервалу времени, за который это изменение произошло.

Ускорение равноускоренного движения равно отношению изменения мгновенной скорости тела к интервалу времени, за который это изменение произошло.

Уравнение равноускоренного движения y = yo + υoyt + ½ay показывает, что координата квадратично зависит от времени. Уравнение υy = υoy + aytпоказывает, что скорость линейно зависит от времени.

Центростремительное ускорение – ускорение, всегда направленное к центру окружности при равномерном движении по ней материальной точки. Модуль центростремительного ускорения равен отношению квадрата модуля скорости равномерного движения по окружности к её радиусу.

Дополнительные материалы по кинематике

Кинематика. Таблица кратко.

Это конспект по физике «Кинематика. Теория и формулы для ЕГЭ» + шпаргалка.

Еще конспекты для 10-11 классов:

  • Молекулярно-кинетическая теория
  • Кинематика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Динамика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Законы сохранения. Работа и мощность. Теория, Формулы, Шпаргалка
  • Статика и гидростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Термодинамика. Теория, формулы, схемы
  • Электростатика. Теория и формулы + Шпаргалка
  • Постоянный ток. Теория, формулы, схемы
  • Магнитное поле. Теория, формулы, схемы
  • Электромагнитная индукция
  • Закон сохранения импульса. Задачи ЕГЭ с решениями
  • Колебания и волны. Задачи ЕГЭ с решениями
  • Физика 10 класс. Все формулы и темы
  • Физика 11 класс. Все формулы и определения
  • Световые кванты
  • ЕГЭ Квантовая физика. Задачи с решениями
  • Излучения и спектры
  • Атомная физика (физика атома)

Источник: https://uchitel.pro/%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B0/

Тема 1.6. Основные понятия кинематики — Техническая механика

Задачи и основные понятия кинематики

§1. Кинематика точки. Введение в кинематику.

Кинематикой (от греческого «кинема» — движение) называется раздел механики, в котором изучаются геометрические свойства движения тел без учета их инертности (массы) и действующих на них сил.

В кинематике изучают зависимости между пространственно-временными характеристиками механического движения. Поэтому кинематику называют также геометрией движения

Основной задачей кинематики является нахождение положения тела в любой момент времени, если известны его положение, скорость и ускорение в начальный момент времени.

Обычно кинематику подразделяют на две части — кинематику точки и кинематику твердого тела

Механическое движение — это изменение положения тел (или частей тела) относительно друг друга в пространстве с течением времени.

Для определения положения движущегося тела (или точки) в разные моменты времени с телом, по отношению к которому изучается движение, жестко связывают какую-нибудь систему координат, образующую вместе с этим телом систему отсчета.

Тело отсчета — тело (или группа тел), принимаемое в данном случае за неподвижное, относительно которого рассматривается движение других тел.

Система отсчета — это система координат, связанная с телом отсчета, и выбранный способ измерения времени (рис. 1).

Рис.1. Система отчета 

Изображать систему отсчета будем в виде трех координатных осей (не показывая тело, с которым они связаны).

Движение тел совершается в пространстве с течением времени. Пространство в механике мы рассматриваем, как трехмерное евклидово пространство.

Время является скалярной, непрерывно изменяющейся величиной. В задачах кинематики время t принимают за независимое переменное (аргумент). Все другие переменные величины (расстояния, скорости и т. д.) рассматриваются как изменяющиеся с течением времени, т.е. как функции времени t.

Промежутком времени называется время, протекающее между двумя физическими явлениями. Моментом времени называют границу между двумя смежными промежутками времени. Начальным момен­том называется время, с которого начинают отсчет времени

Для решения задач кинематики надо, чтобы изучаемое движение было как-то задано (описано).

Кинематически задать движение или закон движения тела (точки) — значит задать положение этого тела (точки) относительно  данной системы отсчета в любой момент времени.

Основная задача кинематики точки твердого тела состоит в том, чтобы, зная закон движения точки (тела), установить методы определения всех кинематических величин, характеризующих дан­ное движение.

Положение тела можно определить с помощью радиус-вектора  или с помощью координат.

Радиус-вектор  точки М — направленный отрезок прямой, соединяющий начало отсчета О с точкой М (рис. 2).

Координата х точки М — это проекция конца радиуса-вектора точки М на ось Ох. Обычно пользуются прямоугольной системой координат Декарта. В этом случае положение точки М на линии, плоскости и в пространстве определяют соответственно одним (х), двумя (х, у) и тремя (х, у, z) числами — координатами (рис. 3).

Рис.2. Радиус-вектор

Рис.3. Координаты точки М

Материальная точка — тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Этой моделью пользуются в тех случаях, когда линейные размеры рассматриваемых тел много меньше всех прочих расстояний в данной задаче или когда тело движется поступательно.

Основной задачей кинематики точки является изучение законов движения точки. Зависимость между произвольными положениями движущейся точки в пространстве и времени определяет закон ее движения. Закон движения точки считают известным, если можно определить положение точки в пространстве в произвольный момент времени. Положение точки рассматривается по отношению к вы­бранной системе координат

Поступательным называется движение тела, при котором прямая, проходящая через любые две точки тела, перемещается, оставаясь параллельной самой себе.

При поступательном движе­нии все точки тела описывают одинаковые траектории и в любой момент времени имеют одинаковые скорости и ускорения.

Поэтому для описания такого движения тела достаточно описать движение его одной произвольной точки.

В дальнейшем под словом «тело» будем понимать «материальная точка».

Линия, которую описывает движущееся тело в определенной системе отсчета, называется траекторией. Вид траектории зависит от выбора системы отсчета. 

В зависимости от вида траектории различают прямолинейное и криволинейное движение.

Путь s — скалярная физическая величина, определяемая длиной траектории, описанной телом за некоторый промежуток времени. Путь всегда положителен: s> 0.Единицы измерения в системе СИ: м (метр).

Перемещение  тела за определенный промежуток времени — направленный отрезок прямой, соединяющий начальное (точка М0) и конечное (точка М) положение тела (см. рис. 2):

,

где  и — радиус-векторы тела в эти моменты времени.Единицы измерения в системе СИ: м (метр).

Проекция перемещения на ось Ох: ∆rx =∆х = х-х0, где x0 и x — координаты тела в начальный и конечный моменты времени.

Модуль перемещения не может быть больше пути: ≤s.

Знак равенства относится к случаю прямолинейного движения, если направление движения не изменяется.

Зная перемещение и начальное положение тела, можно найти его положение в момент времени t:

-урок «Механическое движение»

§2. Способы задания движения точки

Для задания движения точки можно применять один из следую­щих трех способов:

1) векторный, 2) координатный, 3) естественный.

1. Векторный способ задания движения точки.

Пусть точка М движется по отношению к некоторой си­стеме отсчета Oxyz. Положение этой точки в любой момент времени можно определить, задав ее радиус-вектор , проведенный из на­чала координат О в точку М (рис. 4).

Рис.4. Движение точки М

При движении точки М вектор  будет с течением времени изме­няться и по модулю, и по направлению. Следовательно,   является переменным вектором (вектором-функцией), зависящим от аргу­мента t:         

Равенство определяет закон движения точки в векторной форме, так как оно позволяет в любой момент времени построить соответствующий вектор  и найти положение движущейся точки.

Геометрическое место концов вектора , т.е. годограф этого вектора, определяет траекторию движущейся точки.

2. Координатный способ задания движе­ния точки.

Положение точки можно непосредственно опре­делять ее декартовыми координатами х, у, z (рис.4), которые при движении точки будут с течением времени изменяться. Чтобы знать закон дви­жения точки, т.е. ее положение в пространстве в любой момент вре­мени, надо знать значения координат точки для каждого момента времени, т.е. знать зависимости

x=f1(t),      y=f2(t),     z=f3(t).

Уравнения представляют собой уравнения движения точки в прямоугольных декартовых координатах. Они определяют закон движения точки при координатном способе задания движения.

3. Естественный способ задания движе­ния точки.

Рис.5. Движение точки  М 

Естественным способом задания движения удобно пользоваться в тех слу­чаях, когда траектория движущейся точки известна заранее.

Пусть кривая АВ явля­ется траекторией точки М при ее движении относительно системы отсчета Oxyz(рис.

5) Выберем на этой траектории какую-нибудь неподвижную точку О', которую примем за начало отсчета, и установим на траектории положительное и отрицатель­ное направления отсчета (как на координат­ной оси).

Тогда положение точки М на тра­ектории будет однозначно определяться криволинейной коорди­натой s, которая равна расстоянию от точки О до точки М, изме­ренному вдоль дуги траектории и взятому с соответствующим знаком. При движении точка М перемещается в положения M1, М2,… . следовательно, расстояние будет с течением времени изменяться.

Чтобы знать положение точки М на траектории в любой момент времени, надо знать зависимость   s=f(t).

§3. Вектор скорости точки

Одной из основных кинематических характеристик движе­ния точки является векторная величина, называемая скоростью точки. Понятие скорости точки в равномерном прямолинейном движении относится к числу элементарных понятий.

Скорость — мера механического состояния тела. Она характеризует быстроту изменения положения тела относительно данной системы отсчета и является векторной физической величиной.

Единица измерения скорости – м/с. Часто используют и другие единицы, например, км/ч: 1 км/час=1/3,6 м/с.

Движение точки называется равномерным, если приращения радиуса-вектора точки за одинаковые промежутки времени равны между собой. Если при этом траекторией точки является прямая, то движение точки называется  прямолинейным.

Для равномерно-прямолинейного движения   ∆r=v∆t,  где v– постоянный вектор скорости.

Из соотношения  видно, что скорость прямолинейного и равномерного движения является физической величиной, определяющей перемещение точки за единицу времени.  

Направление вектора v указано на рис. 6

Рис.6. Направление вектора скорости v 

При неравномерном движении эта формула не годится. Введем сначала понятие о средней скорости точки за какой-нибудь промежуток времени.

Средняя скорость тела – это отношение пути ко времени прохождения этого пути. Скорость движения при этом не обязана быть постоянной.  

 =/

Здесь  – средняя скорость,  – весь путь, пройденный телом,  – время прохождения пути.

Средняя скорость – скалярная величина. Если тело двигалось с разными скоростями равные промежутки времени, то средняя скорость равна среднему арифметическому всех скоростей, в противном случае

Где  – отрезок пути,  – время прохождения этого отрезка.

§4. Определение скорости точки при координатном способе задания движения

Вектор скорости точки , учитывая, что rx=x, ry=y,  rz=z, найдем:

Таким образом, проекции скорости точки на координатные оси равны первым производным от соответствующих координат точки по времени.

Зная проекции скорости, найдем ее модуль и направление (т.е. углы α, β, γ, которые вектор v образует с координатными осями) по формулам

Итак, численная величина скорости точки в данный момент времени равна первой производной от расстояния (криволинейной координаты) sточки по времени.        

Направлен вектор скорости по касательной к траектории, кото­рая нам наперед известна.

§5. Определение скорости точки при естественном способе задания движения

Величину скорости можно определить как предел (∆r – длина хорды ММ1):

где ∆s – длина дуги ММ1. Первый предел равен единице, второй предел – производная ds/dt.

Следовательно, скорость точки есть первая производная по времени от закона движения:

Направлен вектор скорости, как было установлено ранее, по касательной к траектории. Если величина скорости в данный момент будет больше нуля, то вектор скорости направляется в положительном направлении

Источник: https://www.sites.google.com/site/tehmehprimizt/lekcii/teoreticeskaa-mehanika/kinematika/osnovnye-ponatia-kinematiki

1. Основные понятия

Задачи и основные понятия кинематики

Лекция 10

Кинематика

Вопросы

3. Способы задания движения точки

1.Кинематикой называется раздел теоретической механики, в котором изучаются геометрические свойствамеханического движение тел, без учетаих масс и действующих на них сил.

Под механическимдвижением понимается изменение стечением времени положение тела впространстве по отношению к другимтелам. Для того чтобы определитьизменение положения тела по отношениюк другому телу, с последним связываюткакую-либо систему координатных осей,называемую системой отсчета.

В зависимостиот тела, с которым она связана, системаотсчета может быть как подвижной, таки неподвижной. Тело движется по отношениюк выбранной системой отсчета, если стечением времени изменяются координатыхотя бы одной из его точек; в противномслучае тело по отношению к данной системеотсчета будет находиться в состояниипокоя.

Таким образом, покой и движение- понятия относительные, зависящие отвыбора системы отсчета.

Механическоедвижение происходит в пространстве иво времени. При этом пространствосчитается трехмерным евклидовымпространством. Все измерения в немпроизводятся на основании методовевклидовой геометрии.

За единицу длиныпри измерении расстояния принят 1метр. Время в механике считаетсяуниверсальным, т.е. протекающем одинаковово всех системах отсчета. За единицувремени принимается 1секунда.

В задачах кинематикивремя t принимается за независимое переменное(аргумент). Все другие переменные величины (расстояние, скорость, ускорение и т.д.) рассматриваются как функции времени t.

Отсчет времени ведется от некоторогоначального момента (t= 0), о выборе которого в каждом случае уславливаются.

Всякий данный момент времени t определяется числом секунд, прошедшимот начального момента; разность междукакими-нибудь двумя моментами времениназывается промежутком времени.

Для решения задачкинематики необходимо, чтобы изучаемоедвижение было как-то задано (описано).Движениетела считается заданным, если известноположение всех его точек(относительно выбранной системы отсчета) в любоймомент времени.

2.Две основные задачи кинематики

Основнымизадачами кинематики являются:

а) установление математических способов заданиядвижения тел в произвольно выбраннойсистеме отсчета,

б) определение по заданному движению тела всех основных кинематических характеристик(траектории, скорости, ускорения) любойиз его точек.Рассмотрим решение этих задач для однойточки.

Кинематика точки

  1. Способы задания движения точки

Для задания движенияв кинематике используются три способа:векторный,координатный и естественный.

а) Векторныйспособ задания движения точки.

Пусть точка Мдвижется по некоторой кривой АВ. Положение точки M относительно начала некоторой системы координат можно однозначно определитьс помощью радиус-вектора ,начало которого неизменно связано сточкойО.Движение точки Мбудет полностью определено, если еерадиус вектор задан как функция времени. Векторное равенство:

(2.1)

называется векторнымуравнением движения или законом движенияточки в векторной форме.

Рис. 2.1.Векторный способ задания движения точки

При движении точкиМдлина и ориентация вектора будет меняться, а его конец будетвычерчивать в пространстве линиюназываемую годографом радиуса — вектораили траекторией движения точки М(рис. 2.1).

Выражая в (1) векторчерез его проекции,получим:

,

или учитывая, что проекции радиуса-вектора равныкоординатам точки М:

rx= x,ry= y,rz= z,

, (2.2)

где x(t), y(t), z(t) -текущие координаты движущейся точкиМ.

б)Координатныйспособ задания движения точки.

С векторным способомтесно связан координатный способ заданиядвижения точки. Очевидно, что положениедвижущейся точки в пространстве будетоднозначно определено, если будутизвестны текущие координаты точки,фигурирующие в выражении (1.2):

x= x(t), y = y(t), z = z(t). (2.3)

Уравнения (2.3) называютсяуравнениями движения или закономдвижения точки в координатной форме.Эти же уравнения можно трактовать какпараметрические уравнения траектории,в которых роль параметра играет время t. Чтобы получить уравнение траекториив координатной форме, нужно из уравнений(3) исключить время t.

Пример 1.

Пусть движениеточки задано уравнениями:

x= t2, y = t,

где tизмеряется в секундах, xи y в метрах. Определить уравнениетраектории.

Исключая изуравнений движения t, получим уравнение траектории

t= y, x= y2.

Поскольку время t>0, координата yв исходных уравнениях движения не можетбыть отрицательной. Следовательно,траекторией движения будет лишь верхняяветвь параболы x= y2.

Рис. 2.2. Видтраектории точки в примере 1

Пример 2.

Движение точки вплоскости xOy описывается уравнениями:

x= 3 sin 4t , y = 4 cos 4t .

Найти уравнениетраектории в координатной форме.

Решение: Перепишемисходные уравнения движения в виде:

x/3= sin4t , y/4 = cos4t

возводя обауравнения в квадрат и складывая ихпочленно, получим уравнение траекториив координатной форме: .

Рис.2.3. Вид траектории движения точки впримере 2

в) Естественныйспособ задания движения точки.

Рассмотриместественный способ задания движенияточки, когда отдельно задается:

траектория движения;

начало и положительное направлениеотсчета;

закон движения точки по траектории: S= S(t),

где S— дуговая координата (расстояние,измеренное от выбранного на траекторииначала отсчета до текущего положениеточки на траектории).

Рис.2.4. Естественный способ движения точки

Поскольку одно ито же движение точки может задаватьсятремя различными способами, между нимидолжна существовать связь и от одногоспособа задания можно переходить кдругому. Такой переход от векторногоспособа к координатному и наобороточевиден (формулы 2.2, 2.3). Рассмотримпример перехода от естественного способазадания движения к координатному:

Пусть точка движется по окружности x2+ y2= a2 по закону S= Vt, где a и Vзаданные константы (рис. 2.5). Началоотсчета — точка М(а,0).Положительное направление отсчетакоординаты S— против хода часовой стрелки. Определитьуравнения движения точки в координатнойформе: x =x(t), y = y(t).

Рис. 2.5.Траектория, начало отсчета и положительноенаправление движения

Для обратногоперехода к естественному способу заданиядвижения нужно исключив время t из полученныхуравнений движения, получить уравнениетраектории , а затем по формулеи закон движения точки по траектории:.

Лекция 11

Вопросы

Источник: https://studfile.net/preview/3610775/

Основные понятия кинематики

Задачи и основные понятия кинематики

Кинематика — раздел механики, изучающий движение тел без учета причин, вызвавших это движение.

Основной задачей кинематики является нахождение положения тела в любой момент времени, если известны его положение, скорость и ускорение в начальный момент времени.

Механическое движение — это изменение положения тел (или частей тела) относительно друг друга в пространстве с течением времени.

Для описания механического движения надо выбрать систему отсчета.

Тело отсчета — тело (или группа тел), принимаемое в данном случае за неподвижное, относительно которого рассматривается движение других тел.

Система отсчета — это система координат, связанная с телом отсчета, и выбранный способ измерения времени (рис. 1).

Рис. 1

Положение тела можно определить с помощью радиуса-вектора или с помощью координат.

Радиус-вектор точки — направленный отрезок прямой, соединяющий начало отсчета О с точкой (рис. 2).

Рис. 2

Координата x точки — это проекция конца радиуса-вектора точки на ось Ох. Обычно пользуются прямоугольной системой координат. В этом случае положение точки на линии, плоскости и в пространстве определяют соответственно одним (x), двумя (х, у) и тремя (х, у, z) числами — координатами (рис. 3).

Рис. 3

В элементарном курсе физики изучают кинематику движения материальной точки.

Материальная точка — тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Этой моделью пользуются в тех случаях, когда линейные размеры рассматриваемых тел много меньше всех прочих расстояний в данной задаче или когда тело движется поступательно.

Поступательным называется движение тела, при котором прямая, проходящая через любые две точки тела, перемещается, оставаясь параллельной самой себе.

При поступательном движении все точки тела описывают одинаковые траектории и в любой момент времени имеют одинаковые скорости и ускорения.

Поэтому для описания такого движения тела достаточно описать движение его одной произвольной точки.

В дальнейшем под словом «тело» будем понимать «материальная точка».

Линия, которую описывает движущееся тело в определенной системе отсчета, называется траекторией. На практике форму траектории задают с помощью математических формул (y = f(x) — уравнение траектории) или изображают на рисунке.

Вид траектории зависит от выбора системы отсчета.

Например, траекторией тела, свободно падающего в вагоне, который движется равномерно и прямолинейно, является прямая вертикальная линия в системе отсчета, связанной с вагоном, и парабола в системе отсчета, связанной с Землей.

В зависимости от вида траектории различают прямолинейное и криволинейное движение.

Путь s — скалярная физическая величина, определяемая длиной траектории, описанной телом за некоторый промежуток времени. Путь всегда положителен: s > 0.

Перемещение тела за определенный промежуток времени — направленный отрезок прямой, соединяющий начальное (точка ) и конечное (точка М) положение тела (см. рис. 2):

,

где — радиусы-векторы тела в эти моменты времени.

Проекция перемещения на ось Ox

,

где — координаты тела в начальный и конечный моменты времени.

Модуль перемещения не может быть больше пути .

Знак равенства относится к случаю прямолинейного движения, если направление движения не изменяется.

Зная перемещение и начальное положение тела, можно найти его положение в момент времени t:

Скорость — мера механического состояния тела. Она характеризует быстроту изменения положения тела относительно данной системы отсчета и является векторной физической величиной.

Средняя скорость — векторная физическая величина, численно равная отношению перемещения к промежутку времени, за который оно произошло, и направленная вдоль перемещения (рис. 4):

Рис. 4

В СИ единицей скорости является метр в секунду (м/с).

Средняя скорость, найденная по этой формуле, характеризует движение только на том участке траектории, для которого она определена. На другом участке траектории она может быть другой.

Иногда пользуются средней скоростью пути

,

где s — путь, пройденный за промежуток времени . Средняя скорость пути — это скалярная величина.

Мгновенная скорость тела — скорость тела в данный момент времени (или в данной точке траектории). Она равна пределу, к которому стремится средняя скорость за бесконечно малый промежуток времени . Здесь — производная от радиуса-вектора по времени.

В проекции на ось Ох:

Мгновенная скорость тела направлена по касательной к траектории в каждой ее точке в сторону движения (см. рис. 4).

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости. Оно показывает, на какую величину изменяется скорость тела за единицу времени.

Среднее ускорение — физическая величина, численно равная отношению изменения скорости ко времени, за которое оно произошло:

Вектор направлен параллельно вектору изменения скорости в сторону вогнутости траектории (рис. 5).

Рис. 5

Мгновенное ускорение:

В СИ единицей ускорения является метр на секунду в квадрате (м/с2).

В общем случае мгновенное ускорение направлено под углом к скорости. Зная траекторию, можно определить направление скорости, но не ускорения. Направление ускорения определяется направлением равнодействующей сил, действующих на тело.

При прямолинейном движении с возрастающей по модулю скоростью (рис. 6, а) векторы сонаправлены и проекция ускорения на направление движения положительна.

При прямолинейном движении с убывающей по модулю скоростью (рис. 6, б) направления векторов противоположны и проекция ускорения на направление движения отрицательна.

Рис. 6

Вектор при криволинейном движении можно разложить на две составляющие, направленные вдоль скорости и перпендикулярно скорости (рис. 7), — тангенциальное ускорение, характеризующее быстроту изменения модуля скорости при криволинейном движении, — нормальное ускорение, характеризующее быстроту изменения направления вектора скорости при криволинейном движении Модуль ускорения

Рис. 7

Источник: http://tepka.ru/fizika/1.1.html

Booksm
Добавить комментарий